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注塑工艺缺陷应对手册(65种)上集

微注塑2018-05-25 17:25:48

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65种工艺不良分析和解决方法,一万二千多少字,分上中下三次放出,这是上篇。


作者:谭成

注:本资料是属于本人个人见解,参姿不齐,本文只作参考用途,不得用作商业用途。如需转载、请注明资料来源。


经过多年的经验积累总结出以下不良缺陷:


注塑不满、凹陷、熔合缝、料流纹、光泽不好、气孔、黑点、溢边、翘曲变形、银文、脱模不好、云彩、冲孔粗糙、马蹄形、中心孔小、中心孔大、基片太厚、基片太薄、双折射大、双折射小、基片破裂、流道断裂、径向条纹、唱片沟纹、光环、麻点气、体烧焦、冷料、喷射纹、银纹、压花不均匀、滑痕、飞边、须状斑纹、表面剥离、气泡、变色、空洞、波纹、模垢、拉丝、裂纹、浇口切割不良、计量不良、注射量不稳定、主流道粘模、流涎、流线等。


以上缺陷成因:模具温度,冲孔刀、流道温度,注射速度、注射压力,保压力、保压时间,转换点,锁模力、冷却时间,炮筒温度、塑化时间、塑化速度,背压等


制品缺陷及产生的原因克服方法


注塑成型各种缺陷的现象及解决方法


(一)熔接痕(Weldline)


  熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生的。熔合出现在树脂合流之处。两股树脂流相遇时便会出现熔合。此时,两者的温度越低,熔合就越明显。


由于熔合处的两股树脂流并不会相互混合(因为在喷流中一边半固化一边前进),因此如果温度偏低,表层就会变厚,纹路很明显,而且强度也会降低。这是因为两者的粘合力变弱所致。相反,如果两股树脂流的温度较高,粘合力便会增强,外观也就变得不很明显。在熔合处,两种熔化了的树脂受到挤压,此处的粘合状况取决于施加在该处的压力。


保压越低,熔合就越明显,强度也就越低。如果不仅要考虑保压的设定,而且要考虑实际施加在熔合处的压力会降低这一条件,则上述(i)~(iv)都几乎同样适用。这是因为随着固化的进行,压力传递会变得更加困难。此外,如果浇口尺寸变小,浇口位置变差的话,则熔合的外观和强度都会恶化。熔合是树脂的合流点,同时也可能是流动末端。此时,如果不在该位置很好地设置一个排气口来排出气体,则会使熔合的外观和强度恶化。


一般情况下,主要影响外观,对涂装、电镀产生影响。严重时,对制品强度产生影响(特别是在纤维增强树脂时,尤为严重)。


可参考以下几项予以改善:


l)调整成型条件,提高流动性。如,提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速度等。


2)增设排气槽,在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。


3)尽量减少脱模剂的使用。


4)设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处,成型后再予以切断去除。


5)若仅影响外观,则可改变烧四位置,以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等,予以修饰。


(二)放射纹


放射纹(Jetting)


1、表观从浇口喷射出,有灰黯色的一股熔流在稍微接触模壁后马上被随后注入的熔料包住。此缺陷可能部分或完全隐藏在制品内部。


物理原因放射纹往往发生在当熔料进入到模腔内,流体前端停止发展的方向。它经常发生在大模腔的模具内,熔流没有直接接触到模壁或没有遇到障碍。通过浇口后,有些热的熔料接触到相对较冷的模腔表面后冷却,在充模过程中不能同随后的熔料紧密结合在一起。


除去明显的表面缺陷,放射纹伴随不均匀性,熔料产生冻结拉伸,残余应力和冷应变而产生,这些因素都影响产品质量。


在多数情况下不太可能只通过调节成型参数改进,只有改进浇口位置和几何形状尺寸才可以避免。


与加工参数有关的原因与改良措施见下表:

1、注射速度太快降低注射速度


2、注射速度单级采用多级注射速度:慢-快


3、熔料温度太低提高料筒温度(对热敏性材料只在计量区)。


增加低螺杆背压与设计有关的原因与改良措施见下表:


1、浇口和模壁之间过渡不好提供圆弧过渡


2、浇口太小增加浇口


3、浇口位于截面厚度的中心浇口复位位,采用障碍注射工艺溢料是指用手工在模具上开一条深一些的排气槽,在生产时此槽产生出来的(批峰),又叫工艺批峰,主要是用来改善烧胶或熔接痕,可将烧胶或熔接痕调整到此批峰上,生产后将其切除。


2、烧四位置是指将烧胶或熔接痕用工艺调到不用容易看到的位置,以免应响产品的外观。


3、增加低螺杆背压是指调整背压


4、障碍注射是指在入水前方加一挡块。改变射胶浇口流向位置。以改变射胶时胶料的流动方向。这种方法对于解决喷射纹有帮助。


(三)灰黑斑纹(Greyor black clouding)


1、表观灰黑斑纹可能发生在浇口附近,流道的中间和远离浇口的部分。只能在透明的零件中可看出,并且往往用PMMA,PC和PS料制成的产品有此现象。


物理原因


如果计量过程开始太早,螺杆喂料区里颗粒裹入的空气没有溢出喂料口,空气就会被挤入熔料内。然而,喂料区内的压力太低不能将空气移到后面。料筒内熔料中被挤入的空气就会使制品内产生灰黑斑纹。


就像压缩点火式柴油发动机里面所发生的情况一样,被料筒内挤入的空气所造成的焦化现象有时被称为“柴油机效应”。


焦化现象可解释熔料和挤入的气泡交接的地方由于压缩作用产生高温,同时空气内的氧气通过氧化作用使熔料产生断裂。


工艺调试应该在喂料区的中间开始熔化过程,此处熔料压力已较高,迫使颗粒之间的空气朝后移动并溢出料口。


与加工参数有关的原因与改良措施见下表:


1、螺杆背压太低增加螺杆背压


2、喂料区的料筒温度过高降低喂料区的料筒温度


3、螺杆转速过快降低螺杆转速


4、循环时间短,即熔料在料筒内残留时间短延长循环时间


与设计有关的原因与改良措施见下表:


1、不合理的螺杆几何形状选用加料段长的螺杆,且加料段的螺槽较深

要弄清楚是水斑还是其它斑纹,还有水斑不一定把胶料烘干透就不会产生,其它因子也会型成有水斑现象、例如模具冻水过冻、由于温差效应产生露水、模具混水湛流、材料混杂等都会产生此现象。


(四)料头附近有暗区


料头附近有暗区(Dullareas nearsprue)


1、表观在料头周围有可辨别的环形—如使用中心式浇口则为中心圆,如使用侧浇口则为同心圆,这是因为环形尺寸小,看上去像黯晕。这主要是加工高粘性(低流动性)材料时会发生这种现象,如PC、PMMA和ABS等。


物理原因


如果注射速度太高,熔料流动速度过快且粘性高,料头附近表层部分材料容易被错位和渗入。这些错位就会在外层显现出黯晕。


在料头附近,流动速度特别高,然后逐步降低,随着注射速度变为常数,流动体前端扩展为一个逐渐加宽的圆形。同时在料头附近为获得低的流体前流速度,必须采用多级注射,例如:慢—较快—快。目的是在整个充模循环种获得均一的熔体前流速度。


通常以为黯晕是在保压阶段熔料错位而产生的。实际上,前流效应的作用是在保压阶段将熔料移入了制品内部。


与加工参数有关的原因与改良措施见下表:


1、流速太高采用多级注射:慢-较快-快


2、熔料温度太低增加料筒温度,增加螺杆背压


3、模壁温度太低增加模壁温度


与设计有关的原因与改良措施见下表:


1、浇口与制品成锐角在浇口和制品间成弧形


2、浇口直径太小增加浇口直径


3、浇口位置错误浇口重新定位


(五)空隙(Void)


1、表观


制品内部的空隙表现为圆形或拉长的气泡形式。仅仅是透明的制品才可以从外面看出里面的空隙;不透明的制品无法从外面测出。空隙往往发生在壁相对较厚的制品内并且是在最厚的地方。


物理原因


当制品内有泡产生时,经常认为是气泡,是模具内的空气被流入模腔的熔料裹入。另一个解释是料筒内的水气和气泡会想方设法进入到制品的内部。所以说,这样的“泡”的产生有多方面的根源。


一开始,生产的制品会形成一层坚硬的外皮,并且视模具冷却的程度往里或快或慢的发展。然而在厚壁区域里,中心部分仍继续保持较长时间的粘性。外皮有足够强度抵抗任何应力收缩。结果,里面的熔料被往外拉长,在制品内仍为塑性的中心部分形成空隙与加工参数有关的原因与改良措施见下表:


1、保压太低提高保压压力


2、保压时间太短提高保压时间


3、模壁温度太低提高模壁温度


4、熔料温度太高降低熔体温度


与设计有关的原因与改良措施见下表:


1、浇口横截面太小增加浇口横截面,缩短浇道


2、喷嘴孔太小增大喷嘴孔


3、浇口开在薄壁区浇口开在厚壁区


(六)白点(GranulesUnmelted)


1、表观料头附近有未熔化的颗粒。对薄壁制品来说是不可能获得光滑的表面。


物理原因


由于薄壁制品生产成型周期短,因此必须以很高的螺杆转速进行塑化从而使熔料在螺杆料筒内残留时间缩短。在碰到薄壁制品生产时,通常包括PE、PP,PC等,模具工会试着降低熔料温度以缩短冷却时间,未完全熔化的颗粒会被注射进模具内。


与加工参数有关的原因与改良措施见下表:


1、熔料温度太低增加料筒温度


2、螺杆转速太高降低螺杆转速


3、螺杆背压太低增加螺杆背压


4、循环时间短,即熔料在料筒内残留时间短延长循环时间


与设计有关的原因与改良措施见下表:


1、不合理的螺杆几何形状选用适当几何形状的螺杆(含计量切变区)

(七)颜色不均(Colourstreaks)


表观颜色不均是制品表面的颜色不一样,可在料头附近和远处,偶尔也会在锐边的料流区出现。


物理原因


颜色不均是因为颜料分配不均而造成的,尤其是通过色母、色粉或液态色料加色时。


在温度低于推荐的加工温度情况下,母料或色料不能完全均匀化。当成型温度过高,或料筒的残留时间太长,也容易造成颜料或塑料的热降解,导致颜色不均。


当材料在正确的温度下进行塑化或均化时,如果通过料头横截面时注射太快,可能会产生摩擦热造成颜料的降解和颜色的改变。


通常在使用色母料时,应确保颜料及其溶解液需上色的树脂在化学、物理特性方面的兼容性。


与加工参数有关的原因与改良措施见下表:


1、材料未均匀混合降低螺杆速度;增加料筒温度,增加螺杆背压


2、熔料温度太低增加料筒温度,增加螺杆背压


3、螺杆背压太低增加螺杆背压


4、螺杆速度太高减少螺杆速度


与设计有关的原因与改良措施见下表:


1、螺杆行程过长用直径较大或长径比较大的料筒


2、熔料在料筒内停留时间短用直径较大或长径比较大的料筒


3、螺杆L:D太低使用长径比较大的料筒


4、螺杆压缩比低采用高压缩比螺杆


5、没有剪切段和混合段提供剪切段和(或)混合段


(八)料头附近有灰黑斑(Diesel effect away from sprue)


1、表观制品表面上以浇口或附近一点为中心向外发散出现银色或黑色纹迹。如果使用低粘性(高流动性)材料和高成型温度,纹路大多是黑色,如果采用高粘性(低流动性)材料,纹路大多是银白色。


物理原因


这是由被挤入和压缩的另一种气泡。如果螺杆降压幅度太高(螺杆回缩),降压速度过快,螺杆头前面的熔料释放太多,会在熔料内产生负压,在熔料温度太高的情况下,很容易在熔料内形成气泡。


这些气泡会在以后的注射阶段再次受到压缩,导致黑色纹路在制品内生成,最终成为“柴油机效应”。


如果浇口为中心式浇口,纹路就会从料头向外辐射。在带热流道注射的情况下,纹路只会再某段流道以后出现,因为在热流道里的材料不包含任何气泡,因而材料不会产生烧焦的痕迹。只有再料筒头的熔料才会产生烧焦的痕迹。

假如是低粘性的熔料,纹路比高粘性材料更灰黯和更大,因为前者再螺杆降压过程中容易产生真空和空隙。


3、与加工参数有关的原因与改良措施见下表:


1、螺杆降压太高减小螺杆降压幅度


2、螺杆降压率太高减小螺杆降压率


3、熔料温度太高降低料筒温度,降低螺杆背压,降低螺杆转速


(九)水迹纹(Moisturestreaks)


表观水迹纹是在制品表面有很长的银丝,水迹纹的开口方向沿着料流方向。在制品未完全充满的地方,流体前端很粗糙。


物理原因


一些塑料如PA、ABS、PMMA、SAN和PBT等容易吸水。如果塑料储藏条件不好,潮气就会进入颗粒或附在表面。当颗粒熔化时,潮气会转变成蒸汽形成气泡。在注射期间,这些气泡会暴露在流体前锋的表面,爆裂然后产生不规则的纹路


与加工参数有关的原因与改良措施见下表:


1、颗粒内残留的水分太高检查颗粒的储藏条件,缩短颗粒在料斗内的时间,给材料提供足够的预烘干


(十)唱片纹(Gramophonerippie)


1、表观在整个料流方向上甚至到流道末端可以看出很深的槽。在采用高粘性(流动性差)材料和厚壁的制品生产时出现这种现象,这些槽看上去象唱片上的纹路。在PC料做成的产品上非常清晰,但在ABS制品上更大,并且呈灰黯色。


物理原因


如果在注射过程中—特别时在低注射速度的条件下,接触模具表面的熔体凝结速度太快,流动阻力太高,就会在流体前端产生扭曲。凝固的外层材料不会完全接触模腔壁而形成波浪状。这些波浪状的材料会冻结,保压也不再能够将它们弄平整。


与加工参数有关的原因与改良措施见下表:


1、注射速度太低增加注射速度


2、熔料温度太低提高料筒温度,增加螺杆背压


3、模具表面温度太低增加模具温度


4、保压太低增加保压


与设计有关的原因与改良措施见下表:


1、浇口横截面太小增加浇口横截面,缩短浇道


2、喷嘴孔太小增大喷嘴孔


(十一)冷料头(Coldslug)


(1)何谓冷料?


(2)冷料的生成原因

・喷嘴温度偏低


(3)冷料的对策

・提高喷嘴温度

・检查排气口

・使机筒每个周期后退一次


(1)何谓冷料?

1、冷料是指在喷头前端处固化的树脂混入成型品的现象。

2、冷料在成型品表面表现为光泽不好或喷射纹。虽然看起来相似,

3、但由于对策不同,因此需要注意。


(2) 冷料的生成原因


(2-1) 喷嘴温度偏低


于成型品的喷嘴前端部分,为了防止流涎(树脂从喷嘴前端的孔中流出的现象),一般要适当降低树脂温度。因此,注射到模具中的树脂的最初部分会变成固化或半固化树脂。这被称为冷料。


为防止树脂进入模腔,一般在模具一侧的主流道根部及分流道等处制作树脂积存器以作为冷料的接收容器。但是,如果树脂温度过低,冷料的量便会增多,从而有可能进入模腔。这些会呈现出喷射纹或光泽不好状外观。


(3)冷料的对策


(3-1) 提高喷嘴温度

防止冷料,提高喷嘴温度是很有效的。但必须兼顾流涎的出现. 为了不产生流涎,应逐渐提高机筒和喷嘴的设定温度。如果是以喷嘴固定于模具的方式成型,则提高模具温度也是很有效果的


(3-2) 扩大冷料阱(树脂积存处)

扩大冷料阱可防止冷料进入成形品内。一般建议使用长度为主流道根部直径1.5倍左右的冷料阱。


(3-3) 使机筒每个周期后退一次

喷嘴固定于模具的方式成型的情况下,使机筒每个周期后退一次并使喷嘴从模具中脱出也是一个很有效的方法。但也必须注意流涎。由于流涎还取决于树脂的粘度和流动性、喷嘴型号以及孔径,因此自己必须反复进行实际试验(包括上述温度调整在内)。根据情况,还应预先考虑通过降低喷嘴孔径(即改用别的喷嘴)来抑制流涎以及相应地提高温度来抑制冷料等方法。


1、表观这指的是有一块冷料卡在或粘在料头附近的表面上。冷料头会导致制品表面出现痕迹,严重的还会降低制品的力学性能


物理原因


当熔料可以在机器喷嘴或热流道附近冷却时往往会产生冷料头。由于先注射进的熔料总是聚集在浇口附近,在此区域就会产生缺陷。它的成因是因为机器喷嘴或热流道喷嘴周围的温度控制不合理。


3、与加工参数有关的原因与改良措施见下表:


1、热流道温度太低增加热流道温度


2、喷嘴温度太低测量喷嘴温度,提高喷嘴温度,减少喷嘴 接触区


4、与设计有关的原因与改良措施见下表:


1、喷嘴横截面太小增加喷嘴横截面


2、浇口几何尺寸不合理改变浇口几何尺寸将冷料头留在通道


3、热流道几何尺寸不合理改变热流道喷嘴几何尺寸


(十二)塑料的成型及加工方法


塑料制品通常是由聚合物或聚合物与其它成分的混合物,于受热后在一定条件下塑制成一定形


状,并经过冷却定型、修整而成,这个过程就是塑料的成型与加工。若塑性塑料与热固性塑料受热后的表现不同,因此其成型加工方法也有所不同。塑料的成型加工方法已有数十种,其中最重要的是挤出、注射、压延、吹塑及模压,他们所加工的制品重量约占全部塑料制品但80%以上。


挤出成型——挤出成型又称挤压模塑或挤塑,是热塑性塑料最主要的成型方法,又一半左右的塑料制品是挤出成型的。挤出法几乎能成型所有的热塑性塑料,制品主要有连续生产、等截面的管材、板材、薄膜、电线电缆包覆以及各种异型制品。挤出成型还可用于热塑性塑料的塑化造粒、着色和共混等。

热塑性聚合物与各种助剂混合均匀后,在挤出机塑料筒内受到机械剪切力、摩擦热和外热的作用,使之塑化熔融,再在螺杆的推送下,通过过滤板进入成型模具被挤塑成制品。


注射成型——注射成型又称注射模塑或注塑,此种成型方法是将塑料(一般为粒料)在注射成型机料筒内加热熔化,当呈流动状态时,在柱塞或螺杆加压下熔融塑料被压缩并向前移动,进而通过料筒前端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合模具内,经过一定时间冷却定型后,开启模具即得制品。


注射成型是根据金属压铸原理发展起来的。由于注射成型能一次成型制得外形复杂、尺寸精确,或带有金属嵌件得制品,因此得到广泛的应用,目前占成型加工总量的20%以上。


注射成型过程通常由塑化、充模(即注射)、保压、冷却和脱模等五个阶段组成。


一般的注射成型制品都有浇口、流道等废边料,需加以修整除去。这不仅耗费工时,也浪费原料。


近年来发展的无浇口注射成型不仅克服了上述弊端,还有利于提高生产效率。


(十三) 糊斑(全部或部分变色)


原因:料筒温度设定不合理。料筒内发生局部存料现象。树脂侵入料筒和注口的结合缝内(长期存料)。装有倒流阀或倒流环。因干燥不够而引起的水解。注塑机容量过大。


处理方法:降低料筒温度。避免*角结构。设法消除结合部的缝隙。避免使用倒流阀和倒流环。按规定条件进行预干燥。选择适当容量的注塑机。


(十四)翘曲、变形


  注射制品的翘曲、变形是很棘手的问题。主要应从模具设计方面着手解决,而成型条件的调整效果则是很有限的。翘曲、变形的原因及解决方法可参照以下各项:


1)由成型条件引起残余应力造成变形时,可通过降低注射压力、提高模具并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。


2)脱模不良引起应力变形时,可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决。


3)由于冷却方法不合适,使冷却不均匀或冷却时间不足时,可调整冷却方法及延长冷却时间等。例如,可尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路。


(十五)色条、色线、色花


这是采用色母粒着色的塑料制件较常出现的问题,虽然色母粒着色在色型稳定性、色质纯度和颜色迁移性等方面均优于干粉着色、染浆着色,但分配性,亦即色粒在稀释塑料在混合均匀程度却相对较差,制成品自然就带


1)提高加料段温度,特别是加料段后端的温度,使其温度接近或略高于熔融段温度,使色母粒进入熔融段时尽快熔化,促进与稀释均匀混合,增加液态混合机会。


(2)在螺杆转速一定的情况下,增加背压压力使料筒内的熔料温度、剪切作用都得到提高。


(3)修改模具,特别浇注系统,如浇口过宽,融料通过时,紊流效果差,温度提升不高,于是就不均匀,色带模腔,应予改有区域性色泽差异。


(十六)成品黏膜(脱模困难)


是指成型品无法从模具中取出的一种现象。


依据成型品的尺寸及温度等条件,脱模阻力增大时就会产生脱模不良。虽然也会受到树脂特性和成型条件的影响,但最主要的原因仍在于成型品的形状和模具的结构。特别需要注意的是与细长的加强筋、轮毂和塑孔栓抱紧相伴时的情况。


当塑孔栓等处周围的成型收缩偏大时,对塑孔栓的抱紧力就会变大,从而容易发生脱模不良。在成型条件方面,模具温度偏低且保压偏大时容易引起脱模不良。


当长的加强筋或轮毂等竖立的成型品中发生过填充时,这些加强筋或轮毂将变得难以脱落,从而造成脱模不良。在成型条件方面,模具温度偏低且保压偏大时容易引起脱模不良。这一点与塑孔栓抱紧正好相反。


模腔制品部的脱模斜度偏小时,由于脱模阻力偏大,因此容易发生脱模不良。顶出针的位置也有很大影响(最好在脱模阻力偏大处设置顶出针)。此外,模腔表面的光洁度或损伤对脱模阻力也有影响,从而造成脱模不良。


在射出成型时,成品会有黏膜发生,首先要考虑射出压力或保压压力是否过高.射出压力太大会造成成品过度饱和,使塑料充压入其它的空隙中,致使成品卡在模穴里脱模困难,在取出时容易有黏膜发生。


而当料管温度过高时,通常会出现两种现场.一是温度过高使塑料受分解而变质,失去它原有之特性;并在脱模过程中出现破碎或撕裂,造成黏膜.二是胶料充填入模穴后不易冷却,需加长周期时间,殊不合经济效益.所以需适度依胶料之特性调节其运作温度, 至于模具方面的问题,假如进料口不平衡,会使成品脱模时易有黏膜

现象,这时就要在模具上作改进的措施,下表即为成品黏膜可能发生的原因及处理对策:


表四


故障原因处理方法


(1) 填料过饱降低射出剂量、时间及速度


(2)射出压力或料筒温度过高降低射出压力或料筒温度


(3)保压时间太久减少保压时间


(4)射出速度太快降低射出速度


(5)进料不均使部分过饱变更溢口大小或位置


(6)冷却时间不足增加冷却时间


(7)模具温度过高或过低调整模温及两侧相对温度


(8)模具内有脱模倒角(undercut)修模具除去倒角


(9)多穴模进料口不平衡,或单穴模各进料口不平衡限制塑料 的流程,尽可能接近主流道


(10)探筒件脱模排气设计不良提供充分的逸气道


(11)螺杆前进时间太长减少螺杆前进时间


(12)模心错位调整模心,并使用「退拨」角锁紧之


(13) 模子表面过于粗糙打光模穴表面,喷脱模剂


4-3浇道黏模(脱模困难)


表五:


故障原因处理方法


一、浇道过大修改模具


二、浇道冷却不够延长冷却时间或降低料管温度


三、浇道脱模角不够修改模具增加角度


四、浇道凹弧与射嘴之配合不正重新调整与配合


五、浇道内表面不光或有脱模倒角检修模具


七、浇道外孔有损坏检修模具


八、无浇道抓锁加设抓锁


当因塑孔栓抱紧而造成的脱模阻力偏大时,通过提高保压和模具温度等来抑制成型收缩的方法也很有效。


相反,如果因过填充而使尺寸增大并嵌入模腔内时,则应降低保压和模具温度等来增加成型收缩量。当因塑孔栓抱紧而造成的脱模阻力偏大时,通过提高保压和模具温度等来抑制成型收缩的方法也很有效。


增加模腔周边、轮毂以及加强筋等处的脱模斜度。特别是在已经嵌牢的情况下,应通过添加顶出针等方法给需要增加顶出强度的部分配置顶出针。


(十七)包风(airtraps)


包风(air traps)是指:熔胶之前将模穴内的空气包覆,它发生在熔胶之前从不同方向的汇流,或是空气无法从排气孔或镶埋件之缝隙逃逸的情况下。包风通常发生在最后充填的区域,假如这些区域的排气孔太小或者没有排气孔,就会造成包风,使塑件内部产生空洞或气泡、塑件短射或是表面瑕疪。另外:塑件肉厚差异大时,熔胶倾向于往厚区流动而造成竞流效应(race-tracking effect),这也是造成包风的主要原因,


要消除包风可以降低射出速度,以改变充填模式;或者改变排气孔位置、加大排气孔尺寸。由于竞流效应所造的包风可以藉由改变塑件肉厚此例或改变排气孔位置加以改善排气问题。包风的改善方法说明如下:


(1) 变更塑件设计:缩减肉厚比例,可以减低熔胶的竞流效。


(2) 应变更模具设计:将排气孔设置在适当的位置就可以改善排气。排气孔通常设在最后充饱的区域,例如模具与模具交接处、分模面、镶埋件与模壁之间、顶针及模具滑块的位置。重新设计浇口和熔胶传送系统可以改变充填模式,使最后充填区域落在适当的排气孔位置。


此外,应确定有足够大的排气孔,足以让充填时的空气逃逸;但是也要小心排气孔不能太大而造成毛边。建议的排气孔尺寸,结晶性塑料为0.025厘米(0.001英吋),不定形塑料为0.038厘米(0.0015英吋)。


(3)调整成形条件:高射出速度会导致喷射流,造成包风。使用较低的射出速度可以让空气有充足的时间逃逸。


(十八)起疮:(银色条纹)


成品表面,以CATE为中心,有很多银白色的条痕,基本上是顺着原料的流动方向产生。这种现象是许多不良条件累积后发生的,有时要抓住真正的原因很困难。


1.1 原料中如果有水分或其它挥发成分,未充分烘干,则表面上就会产生很多银条。


1.2 原料中偶然混入其它原料时,也会形成起疮,其形状呈云母状或针点状,容易与其它原因造成的起疮分别。


1.3 原料或料管不清洁时,也容易发生这种情况。


1.4 射出时间长,初期射入到模穴内的原料温度低,固化的结果,使挥发成分不会排除,尤其对温度敏感的原料,发常会出现这种状况。


1.5 如果模温低,则原料固化快也容易发生(1.4)之状况,使挥发成分不会排出除。


1.6 模具排气不良时,原料进入时气体不易排除,会产生起疮,像这种状况,成品顶部往往会烧黑。


1.7 模具上如果附着水分,则充填原料带来的热将其蒸发,与熔融的原料融合,形成起疮,呈蛋白色雾状。


1.8 胶道冷料窝有冷料或者小,射出时,冷却的原料带入模穴内,一部分会迅速固化形成薄层,刚开始生产时模温低也会开成起疮。


1.9 原料在充填过程中,因模穴面接触部分急冷形成薄层,又被后面的原料融化分解,形成白色或污痕状,多见于薄壳产品。


1.10 充填时,原料成乱流状能,使原料流径路线延长,并受模穴内结构的影响产生磨擦加之充填速度比原料冷却速度快,GATE位置处于筋骨处或者小容易产生起疮,成品肉厚急剧化的地方也容易产生起疮。


1.11 GATE以及流道小或变形,充填速度快,瞬间产生磨擦使温度急升造成原料分解。


1.12 原料中含有再生料,未充分烘干,射出时分解,则产生起疮。


1.13 原料在料管中停留时间久,造成部分过热分解。


1.14 背压不足,卷入空气(压缩比不足)。


起疮:


型机

可塑化能力不足。树脂过热分解(料管温度)料管内原料停留久,造成部分过热。射出压力过高。螺杆卷入空气(背压不足)。


模具内排气不良。模具温度低。胶道冷料窝存储小。GATE 过小或变形。

模具表面有水分。模穴的形状不良(横截面或壁厚变化较多较急)。


原料中由水分及挥发成分。原料烘干不足。混入其它原料。


(十九)注塑件尺寸差异


1.注塑件缺陷的特征

注塑过程中重量尺寸的变化超过了模具、注塑机、塑料组合的生产能力。


2.可能出现问题的原因


(1).输入射料缸内的塑料不均。


(2).射料缸温度或波动的范围太大。


(3).注塑机容量太小。


(4).注塑压力不稳定。


(5).螺杆复位不稳定。


(6).运作时间的变化、溶液黏度不一致。


(7).注射速度(流量控制)不稳定。


(8).使用了不适合模具的塑料品种。


(9).考虑模温、注射压力、速度、时间和保压


等对产品的影响。


3.补救方法

(1).检查有无充足的冷却水流经料斗喉以保持正确的温度。


(2).检查是否劣质或松脱的热电偶。


(3).检查与温度控制器一起使用的热电偶是否属于正确类型。


(4).检查注塑机的注塑量和塑化能力,然后与实际注塑量和每小时的注

塑料用量进行比较


(5).检查是否每次运作都有稳定的熔融热料。


(6).检查回流防止阀有否泄露,若有需要就进行更换。


(7).检查是否错误的进料设定。


(8).保证螺杆在每次运作复回位置都是稳定的,即不多于0.4mm的变化。


(9).检查运作时间的不一致性。


(10).使用背压。


(11).检查液压系统运作是否正常,油温是否过高或过低(25—60oC)。


(12).选择适合模具的塑料品种(主要从缩率及机械强度考虑)。 (13).重新调整整个生产工艺。


(二十)银纹(包括表面气泡和内部气孔)


造成缺陷的主要原因是气体(主要有水汽、分解气、溶剂气、空气)的干扰。如果螺杆转速过快,背压偏低,则卷入正在塑化的树脂中的空气量就会增多。其结果是成型品表面出现条纹状气泡,并容易形成银纹。树脂属于化学物质,因此会随着温度的增加而逐渐分解。


树脂温度越高,分解就越多,银纹也就越容易出现。如果材料的预干燥不足,水分和树脂中原有的气体成分就会被原封不动地带入成型品,从而容易形成银纹。在气体没有完全排净的状态下,气泡就会残留在成型品表面,从而容易出现银纹。如果因清洗不足等原因,导致与原来的树脂不同的成分混入,而且该树脂的温度的偏低,有时便会产生气体并诱发银纹。


1.机台方面:


(1)料筒、螺杆磨损或过胶头、过胶圈存在料流*角,长期受热而分解。


(2)加热系统失控,造成温度过高而分解,应检查热电偶、发热圈等加热组件是否有问题。螺杆设计不当,造成个解或容易带进空气。


2.模具方面:


(1)排气不良。


(2)模具中流道、浇口、型腔的磨擦阻力大,造成局部过热而出现分解。


(3)浇口、型腔分布不平衡,冷却系统不合理都会造成受热不平衡而出现局部过热或阻塞空气的信道。(4)冷却通路漏水进入型腔。


3.塑料方面:


(1)塑料湿度大,添加再生料比例过多或含有有害性屑料(屑料极易分解),应充分干燥塑料及消除屑料。


(2)从大气中吸潮或从着色剂吸潮,应对着色剂也进行干燥,最好在机台上装干燥器。


(3)塑料中添加的润滑剂、稳定剂等的用量过多或混合不均,或者塑料本身带有挥发性溶剂。混合塑料受热程度难以兼顾时也会出现分解。


(4)塑料受污染,混有其它塑料。


4.加工方面:


(1)设置温度、压力、速度、背压、熔胶马达转速过高造成分解,或压力、速度过低,注射时间、保压不充分、背压过低时,由于未能获得高压而密度不足无法熔解气体而出现银纹,应设置适当的温度、压力、速度与时间及采用多段注射速度。


(2)背压低、转速快易使空气进入料筒,随熔料进入模具,周期过长时融料在料筒内受热过长而出现分解。


(3)料量不足,加料缓冲垫过大,料温太低或模温太低都影响料的流动和成型压力,促使气泡的生成。


气泡


根据气泡的产生原因,解决的对策有以下几个方面:

1)在制品壁厚较大时,其外表面冷却速度比中心部的快,因此,随着冷却的进行,中心部的树脂边收缩边向表面扩张,使中心部产生充填不足。这种情况被称为真空气泡。解决方法主要有:


a)根据壁厚,确定合理的浇口,浇道尺寸。一般浇口高度应为制品壁厚的50%~60%。


b)至浇口封合为止,留有一定的补充注射料。


C)注射时间应较浇口封合时间略长。


d)降低注射速度,提高注射压力。


e)采用熔融粘度等级高的材料。


2)由于挥发性气体的产生而造成的气泡,解决的方法主要有:


a)充分进行预干燥。


b)降低树脂温度,避免产生分解气体。


3)流动性差造成的气泡,可通过提高树脂及模具的温度、提高注射速度予以解决。


气泡(Gas bubbles)


1、表观

制品表面和内部有许多气泡—主要在料头附近。流道中途和远离料头的地方—不仅是发生在制品壁厚的地方。气泡有着不同的尺寸和不同的形状。


物理原因

气泡主要发生在必须在高温下加工的热敏性材料。如果必须的成型温度太高,通过分子分裂而导致材料分解,熔料就有发生热降解的危险,成型过程中气泡就容易产生。


如果周期时间长,通常可能是太长的残留时间和行程利用不足的原因。也可能因为料筒内的熔料过热。


与加工参数有关的原因与改良措施见下表:


1、熔料温度太高降低料筒温度、螺杆背压和螺杆转速


2、熔料在料筒内残留时间过长使用较小的料筒直径


与设计有关的原因与改良措施见下表:

1、不合理的螺杆几何形状使用低压缩螺杆


(二十一)浇口区域缺陷


1.光芒线

在垂直制件方向的点浇口设计中,注塑时制件表面出现了以浇口为中心的由不同颜色深度和光泽组成的辐射系统,称为光芒线。大体有三种表现,即深色底暗色线,暗色底深色线及在浇口周围暗色线密而发白。


这类缺陷大多在注制聚苯乙烯与改性聚苯乙烯混合料时出现,与下列因素有关:两种料在流变性、着色性等方面有差异,浇注系统平流层与紊流层流速和受热状况有差异;塑料因热分解而生成烧焦丝;塑料进模时气态物质的干扰。


解决措施:

(1)采用混合塑料时,要混合好塑料,塑料的颗粒大小要相同与均匀。


(2)塑料和着色剂要混合均匀,必要时要加入适当分散剂,用机械混合。


(3)塑化要完全,机台的塑化性能要良好。


(4)降低注射压力与速度、缩短注射和保压时间,同时提高模温,提高射嘴温度,同时减少前炉温度。


(5)防止塑料的降解而造成粘性增大的熔料及焦化物质:如注意螺杆与料筒是

否磨损而存在*角,或加温系统失控,加工操作不当造成塑料长期加热而分解。可以通过抛光螺杆和料筒前端的内表面。


(6)改进浇口设计,如放大浇口直径,改变浇口位置,将浇口改成圆角过渡,试对浇口进行局部加热,在流道端添加冷料井。


(二十三)未完待续…


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